(57)【要約】  【課題】誘導加熱式の缶商品加熱装置を搭載した自動販売機に関し、缶商品の具材、加熱前の温度に関わらず、信頼性の高い均一な加熱を効率よく行える缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機を提供することを目的とする。  【解決手段】温度検知手段４３と、缶商品１８毎の温度上昇度を設定する温度上昇度設定手段４４を備え、予め缶商品１８の温度上昇度を設定し、缶商品１８を加熱販売する際の加熱前の温度と缶商品１８の目標温度との温度差と、缶商品１８の温度上昇度から加熱時間を特定し、誘導加熱装置１７の加熱を終了することで、おでんのような具材が入った缶商品１８のように缶商品内の熱伝導率が異なるような場合においても、加熱前の温度が異なる場合においても、多品種の缶に対応して安定的に加温することができる。【選択図】図１１
2010079810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶商品を電磁誘導加熱方式によって加熱する缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機において、前記誘導加熱装置に、前記缶商品の表面温度を検知する温度検知手段と、前記缶商品の温度上昇度を設定する温度上昇度設定手段を備え、前記温度上昇度入力手段により前記缶商品の温度上昇度を設定し、缶商品加熱販売の際に前記温度検知手段により加熱前の前記缶商品の表面温度を算出し、前記缶商品の目標温度と加熱前の温度との温度差を算出し、記憶している前記缶商品の温度上昇度から加熱時間を特定し、その加熱時間を経過したとき、前記誘導加熱装置の加熱を停止することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
加熱時間を補正できる加熱時間補正設定手段を備え、特定した加熱時間を前記加熱時間補正設定手段にて更に補正可能とすることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、加熱した缶商品を搬出しないことを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機。
【請求項４】
故障が発生した際に故障を表示する故障表示手段を備え、加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、故障表示手段により故障を表示することを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
【請求項５】
加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、対象となる缶商品を売り切れにすることを特徴とする請求項３または４に記載の自動販売機。
【請求項６】
加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたとき、加熱した前記缶商品を搬出せず保持した後、前記缶商品の表面温度の平均温度が、時間経過により、あらかじめ設定された安全温度になったときは、加熱した缶商品を払い出すことを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動販売機内に誘導加熱式の缶商品加熱装置を搭載し、販売された缶商品を急速加熱する誘導加熱式の缶商品加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の缶商品を誘導加熱コイルを介して加熱し販売を行う自動販売機の制御装置には、缶商品の重量を検知し、その重量に比例した加熱時間もしくは通電電流の大きさで誘導加熱する制御装置について開示したものがある。
【特許文献１】特開平２−８１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の誘導加熱装置の構成では、おでんやラーメンなどの具材が入った缶商品などがあり、同じ重量でも具材がない缶商品と具材がある缶商品では、缶商品内の熱伝導率が異なるため、缶商品に応じた出来上がり温度とならないという課題を有していた。
【０００４】
また、缶商品の重量に比例した加熱時間もしくは通電電流の大きさで誘導加熱するため、商品の保存温度が異なる場合には、缶商品の出来上がり温度が異なってしまう課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、缶商品の具材、加熱前の温度に関わらず、信頼性の高い均一な加熱を効率よく行える缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、缶商品を電磁誘導加熱方式によって加熱する缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機において、前記誘導加熱装置に、前記缶商品の表面温度を検知する温度検知手段と、前記缶商品の温度上昇度を設定する温度上昇度設定手段を備え、前記温度上昇度入力手段により前記缶商品の温度上昇度を設定し、缶商品加熱販売の際に前記温度検知手段により加熱前の前記缶商品の表面温度を算出し、前記缶商品の目標温度と加熱前の温度との温度差を算出し、記憶している前記缶商品の温度上昇度から加熱時間を特定し、その加熱時間を経過したとき、前記誘導加熱装置の加熱を停止するものである。
【０００７】
これによって、おでんのような具材が入った缶商品のように缶商品内の熱伝導率が異なるような場合においても、加熱前の温度が異なる場合においても、加熱前の缶商品の温度と目標温度の温度差を算出し、あらかじめ想定された缶商品の温度上昇度により加熱時間を算出するので、中身飲料温度を最適温度に加温することができ、多品種の缶に対応して安定的に加温することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自動販売機は、缶商品に応じた温度上昇度を設定し、加熱前の缶商品の表面温度と目標温度により温度差を算出し、設定した温度上昇度により最適温度になるまでの加熱時間を算出し加熱制御を行うので、多品種の缶に対応して中身飲料温度を最適温度に加温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、缶商品を電磁誘導加熱方式によって加熱する缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機において、前記誘導加熱装置に、前記缶商品の表面温度を検知する温度検知手段と、前記缶商品の温度上昇度を設定する温度上昇度設定手段を備え、前記温度上昇度入力手段により前記缶商品の温度上昇度を設定し、缶商品加熱販売の際に前記温度検知手段により加熱前の前記缶商品の表面温度を算出し、前記缶商品の目標温度と加熱前の温度との温度差を算出し、記憶している前記缶商品の温度上昇度から加熱時間を特定し、その加熱時間を経過したとき、前記誘導加熱装置の加熱を停止するものであり、おでんのような具材が入った缶商品のように缶商品内の熱伝導率が異なるような場合においても、加熱開始前の温度が異なる場合においても、加熱前の缶商品の温度と目標温度の温度差を算出し、あらかじめ想定された缶商品の温度上昇度により加熱時間を算出するので、中身飲料温度を最適温度に加温することができ、多品種の缶に対応して安定的に加温することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、加熱時間を補正できる加熱時間補正設定手段を備え、特定した加熱時間を前記加熱時間補正設定手段にて更に補正可能としたものであり、オペレータにより、好みに応じた缶商品の出来上がり温度に補正することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、加熱した缶商品を搬出しないものであり、オペレータによる温度上昇度設定手段、加熱時間補正手段による設定ミスがあった場合に商品が非常に高温となってしまい、購入者が不安全になることを防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、故障が発生した際に故障を表示する故障表示手段を備え、加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、故障表示手段により故障を表示するものであり、オペレータによる温度上昇度設定手段による設定ミスがあることを故障表示手段によりオペレータに知らせることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたときは、対象となる缶商品を売り切れにするものであり、オペレータによる温度上昇度設定手段、加熱時間補正手段による設定ミスがあった場合に缶商品が払い出されないこととなるため、それ以降の販売を行えないようにすることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、加熱運転停止した際の缶商品の表面温度が、あらかじめ設定された限界温度を超えたとき、加熱した前記缶商品を搬出せず保持した後、前記缶商品の表面温度の平均温度が、時間経過により、あらかじめ設定された安全温度になったときは、加熱した缶商品を払い出すものであり、オペレータによる温度上昇度設定手段、加熱時間補正手段による設定ミスがあり、缶商品が払い出されず、それ以降の販売が行えない状態においても、安全温度となった場合には、加熱した前記缶商品を払い出すことで、販売機会を逃すことを回避することができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１を示す自動販売機の正面図である。図２は同実施の形態の自動販売機の縦断面図である。図３は同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の斜視図である。図４は同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の正面図である。図５は図４の矢視Ａの側面図である。図６は図４の矢視Ａの側面図である。図７は図４のＢ−Ｂ線の断面図である。図８は図４の矢視Ｃの平面図である。図９は同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の搬出機構を示す図である。図１０は同実施の形態の缶商品の表面温度と中身温度との関係を示す図である。図１１、図１２は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【００１７】
図において、自動販売機本体１１内には複数の商品収納室１１ａが区画構成されて種々の缶商品１８がそれぞれ収納されている。自動販売機本体１１の前面開口部には外扉１２が配置されている。外扉１２の上部に商品サンプル展示室１３、その下方に商品の広告などを掲示する広告パネル室１４と金銭投入部１５が横並びに備えられ、外扉１２の下部には選択された商品１８を排出する商品取出口１６が備えられている。そして商品取出口１６と隣り合わせに缶商品の誘導加熱装置１７が設置され商品収納室１１ａの下部から商品１８を受け入れるように関連づけられている。そして、誘導加熱装置１７の商品排出側は商品取出口１６と連通し、缶商品の誘導加熱装置１７で加熱された飲料等の流動性内容物に代表される缶商品１８は商品取出口１５から取り出せるように形成されている。
【００１８】
また、誘導加熱装置１７の高さ方向の配置位置に関しては、特に商品取出口１６よりも下方の位置に配置されるように構成されている。すなわち、上から順に商品収納室１１ａの商品を排出する下端部、商品取出口１６の商品の落下する底部、誘導加熱装置１７の商品が載置される下端部、という高さ方向の配置関係となっている。
【００１９】
以下に誘導加熱装置１７による加熱構造について説明する。
【００２０】
誘導加熱装置１７は、缶商品１８を倒置姿勢に受容保持する断面略円弧状（以下、樋状という）の商品受台１９と、商品受台１９の裏面に巻装した誘導加熱コイル２０と、商品受台１９の近傍にあり、下方から缶商品１８の周面に当接する回転手段としての下部ローラ２１と、下部ローラ２１の下方に下部ローラ駆動モータ２２が設置され、下部ローラ２１と下部ローラ駆動モータ２２がベルト２３によって連結されて下部ローラ２１を回転駆動させる構成となっている。
【００２１】
誘導加熱コイル２０と下部ローラ２１とは所定の間隔Ｌをおいて離間した位置に配置されており、誘導加熱コイル２０の配置されている領域内に下部ローラ２１が埋め込まれて存在するものではない。
【００２２】
また、誘導加熱コイル２０の形状は上記のような断面略円弧状や樋状に限るものではなく、缶商品１８を倒置姿勢に受容保持して適切な加熱を行えるような形状であればよい。
【００２３】
商品受台１９は樹脂などの非磁性材で形成され、商品受台１９の周縁部には裏面に向かってフランジ部１９ａを形成し商品受台１９の裏面には、このフランジ部１９ａに囲まれた空間部１９ｂを形成している。誘導加熱コイル２０はこの空間部１９ｂに形成されている。商品受台１９は誘導加熱装置１７を形成する外枠２４にビス等で固定されている。
【００２４】
なお、商品受台１９を形成する材料は、缶商品１８の回転動作と接触摺動することになるので、樹脂の場合であると、例えば低摩擦，低摩耗の特性を有する高密度ポリエチレン等の樹脂で形成することが好ましい。
【００２５】
誘導加熱装置１７は外枠２４で周囲を覆って形成されている。具体的には商品受台１９の背面を固定する背面壁２４ａ、商品受台１９の下面を固定する底壁２４ｂ、商品受台１９の両端側で誘導加熱装置１７の両側壁を形成する側壁２４ｃ、２４ｄ、背面壁２４ａに対応する前面壁２４ｅで覆われている。具体的には図のように外枠２４の側壁２４ａと底壁２４ｂに商品受台１９の裏側を固定できるように設置され、商品受台１９の上部が側壁２４ａに沿うように配置し、商品受台１９の下部が底壁２４ｂに載置するように設置されている。
【００２６】
また下部ローラ２１は内部に金属性の軸２１ａと、軸２１ａの外側に延長して樹脂製のローラ部材２１ｂを備え、ローラ部材２１ｂには軸２１ａ方向に延長してゴム部材２１ｃで覆われている。ゴム部材２１ｃの表面には細かな溝を形成していてもよい。
【００２７】
また下部ローラ２１の両端は軸２１ａによって誘導加熱装置１７の側壁２４ｃと側壁２４ｄに軸支され、軸２１ａの一端側と下部ローラ駆動モータ２２には滑車２５を備え、ベルト２３を介して連結されている。
【００２８】
上記のように、誘導加熱装置１７は外枠２４の上部に誘導加熱コイル２０を備えた樋状の商品受台１９を背面壁２４ａと底壁２４ｂに立て掛けるように固定し、商品受台１９の下端縁１９ｃ近傍に下部ローラ２１が備えられ、外枠２４の底壁２４ｂの下部は側壁２４ｃ、２４ｄと前面壁２４ｅに周囲を覆われ、内部に下部ローラ駆動モータ２２と誘導加熱コイル２０の発熱による熱を強制排熱するための排熱ファン２６が設置され、前面壁２４ｅには排熱ファン２６に対応する部分に排熱孔２７が形成されている。
【００２９】
また背面壁２４ａには上部にも孔２８を備え、この孔２８は誘導加熱コイル２０に対応する部分に形成されている。また少なくとも背面壁２４ａはアルミ製板で形成されている。
【００３０】
次に、自動販売機本体１１内における誘導加熱装置１７の配置構成について述べると、高さ方向の配置関係は上述のとおり、誘導加熱装置１７の缶商品１８が載置される下端部は商品取出口１６の底部よりも下方に位置し、概ね誘導加熱装置１７は商品取出口１６の下方に通常存在する外扉１２の空間スペースを活用して配置できるようにしている。
【００３１】
商品取出口１６は、商品購入者の取り出し性を高めて腰を屈める負担を軽減するために通常、外扉１２の最下部にレイアウトせず、それよりも上部の適所に配置構成されるために、通常、商品取出口１６の下方にいわゆるデッドスペースとなる空間が存在するものである。
【００３２】
そして、このデッドスペースとなる空間内をほぼ活用して配置される誘導加熱装置１７は、缶商品１８の排出側が上向きとなるような傾斜姿勢で配置される。したがって、誘導加熱装置１７内から商品取出口１６内に缶商品１８を排出するためには缶商品１８の自重に抗して移動させる排出機構を別途必要としている。
【００３３】
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】
誘導加熱装置１７の商品受台１９に上部から缶商品１８が倒置姿勢で投入されると、下部ローラ２１は下部ローラ駆動モータ２２の駆動により滑車２５に引っ掛けたベルト２３を介して軸２１ａを回転させ、軸２１ａに圧入されたローラ部材２１ｂを同時に回転させて回転駆動している。
【００３５】
また、図５のように下部ローラ駆動モータ２２は下部ローラ２１が反時計回りに回転するように回転することで缶商品１８を回転させるとともに誘導加熱コイル２０に高周波電流を通電して缶商品１８を誘導加熱する。そして所定時間の加熱が経過すると誘導加熱コイル２０への給電、下部ローラ駆動モータ２２を停止する。
【００３６】
下部ローラ２１回転時、ゴム部材２１ｃが缶商品１８に当接しているので缶商品１８はグリップが効いて空回りすることなく回転することができ、局部加熱することなく適温に加熱することができる。また缶商品１８の下部が誘導加熱コイル２０と下部ローラ２１に挟まれており、図４のように、下部ローラ２１が反時計回りに回転するので缶商品１８は時計回りに回転し、図５のように商品受台１９が設置されているので缶商品１８は商品受台１７から飛び出すことはない。なお、缶商品１８の空回りが避けられるならばゴム部材２１ｃに代わる部材やゴム部材２１ｃなしで可能な材料で下部ローラ２１を形成してもよい。
【００３７】
また商品受台１９は倒置姿勢の缶商品１８より長く形成されている。これに伴って下部ローラ２１も少なくとも商品受台１９の長さ以上に長く備えられているので、缶商品１８が商品受台１７上のどこに倒置して設置しても、缶商品１８を固定することなく回転させることができ局部加熱を防ぐことができる。つまり、缶商品１８の長さに関わらず安定した加熱が行える。一方、商品受台１９の上方は開放して缶商品１８を規制する部材を有さず、回転により商品受台１９との下部接触面で均一加熱が可能であるため、商品の外径の大小にも左右されず加熱が行える。すなわち缶商品１８の大小に関わらず安定した加熱品質を提供できるものである。
【００３８】
なお、回転手段としての下部ローラ２１は商品受台１９の長さ以上に軸方向長さが長いことが好ましいが、これより短い形態であっても、実質的な缶商品１８との当接面が下部ローラ２１の軸方向に十分確保できて安定した回転が行えるものであれば差し支えない。
【００３９】
限定されるものではないが、目安として受け入れが想定される缶商品１８の全長よりも下部ローラ２１の接触面の長さが長ければ、想定される缶商品１８の全長に対する商品受台１９の長手方向の寸法設計の合理的範囲より、缶商品１８の商品受台１９への受け入れ時に軸方向に位置ずれしても実質的には缶商品１８の全長方向の大部分を下部ローラ２１の接触面で受けることになり、安定した回転動作に大きな支障は生じない。
【００４０】
また、ゴム部材２１ｃに細かな溝が形成されていれば、さらに缶商品の空回りを低減し、回転駆動させることができる。
【００４１】
また缶商品１８の加熱時、誘導加熱コイル２０は発熱し背面壁２４ａにも熱が伝熱される。背面壁２４ａはアルミ製板であるので、鉄板よりは熱伝導率が低く伝熱を低減することができるが、十分ではないので、排熱ファン２６によって、背面壁２４ａの孔２８から外部の空気を取り入れ、底壁２４ｂに形成した底孔２９に連通させて、排熱孔２７から外部へ排熱し、背面壁２４ａの異常な加熱を防止することができる。また下部ローラ駆動モータ２２の発熱も排熱ファン２６によって低減することができるので、モータの信頼性を確保することができる。
【００４２】
一方、図４のように誘導加熱装置１７の商品受台１９の上部に姿勢制御部材３０が形成され、商品受台１９の幅方向（長さ方向）に移動自在に形成してもよい。姿勢制御部材３０は商品受台１９の上部に形成した上部ローラ３１に移動自在に挿入されている。上部ローラ３１は軸として金属性の軸３１ａと、軸３１ａの外側に幅方向に延長して樹脂製のローラ部材３１ｂで形成されている。ローラ部材３１ｂには軸３１ａ方向に溝３１ｃが形成されている。
【００４３】
上部ローラ３１は商品受台１９の上部で背面壁２４ａ側に商品受台１９の幅方向に延在して形成され、姿勢制御部材３０は樹脂製であり缶商品に接触しても傷つきがないようにしており、前面壁２４ｅ側に向かって水平に延びている。
【００４４】
上部ローラ３１の回転駆動は上部ローラ駆動モータ３２の駆動によって行われる。上部ローラ駆動モータ３２は商品受台１９の下方に備えた下部ローラ駆動モータ２２と横並びに配置している。そして上部ローラ３１と上部ローラ駆動モータ３２はベルト３３を介して連結されている。
【００４５】
以上のように構成された誘導加熱装置の姿勢制御機構について、以下その動作、作用を説明する。
【００４６】
誘導加熱装置１７の上方から缶商品１８が投入される。このとき倒置姿勢で商品受台１９にセットされれば良いが、商品受台１９に缶商品１８が立ち姿勢で投入される場合がある。このまま加熱すると、商品受台１９との接触部のみが局部加熱を起こし商品が破損したり適温に加熱されないおそれがある。
【００４７】
したがって、まず姿勢制御部材３０は初期位置である商品受台１９の端部に位置し、缶商品１８が誘導加熱装置１７に投入されると、缶商品１８の姿勢状態にかかわらず上部ローラ駆動モータ３２を駆動させ、上部ローラ３１が回転駆動し、姿勢制御部材３０が商品受台１９の端部から他方の端部へ溝３１ｃに沿って移動する。そして端部まで移動すると、上部ローラ駆動モータ３２を逆回転させ、上部ローラ３１を逆回転させて姿勢制御部材３０を初期位置まで戻す。そして初期位置まで戻ってきたことを確認した後、加熱動作を行う。
【００４８】
これによって缶商品１８が商品受台１９上に立ち姿勢であれば、姿勢制御部材３０の移動動作によって缶商品１８を商品受台１９上に倒すことができ、立ち姿勢による局部加熱を防ぐことができる。姿勢制御部材３０は缶商品１８が立ち姿勢にある場合、缶商品１８の中間よりも上部に当たるように配置されているので、商品が立ったまま商品受台１９上を引きずられることを防ぐことができる。
【００４９】
また姿勢制御部材３０は商品受台１９を幅方向に往復移動させるので、缶商品１９が倒れず初期位置に姿勢制御部材３０が戻ってこないと判断すると、加熱動作を行わないので缶商品１８の局部加熱や破損を防ぐことが出来る。
【００５０】
上記以外に姿勢制御部材３０を往復移動させず、片側移動によって制御し、次の加熱動作を判断してもよい。この場合、缶商品１８投入から加熱動作を行うまでの時間を短縮でき、利用者への待ち時間を低減することができる。
【００５１】
次に、誘導加熱装置１７による缶商品の搬出機構について説明する。
【００５２】
搬出機構の直接的な動作は、搬出部材３３によって商品受台１９で加熱された後の缶商品１８を缶の長手方向に滑らせて外部へ押し出すものである。搬出部材３３は樹脂製材料で形成され缶商品１８に接触しても傷つきがないようにしており、搬出部材３３の端部には溝を有した挿入孔３３ａを備え、下部ローラ２１を挿入している。下部ローラ２１も溝３４を軸方向に向かって延在して形成し、溝３４と溝３４の間の缶商品１８に当接する一連の当接部３５が軸方向に向かって延在し、当接部３５にはゴム部材３６で表面を覆われている。
【００５３】
下部ローラ駆動モータ２２にベルト３３を介して連結される下部ローラ２１の一端部分には溝３４やゴム部材３６が形成されていない搬出部材３３を待機させる待機部分３７を形成している。待機部分３７は下部ローラ２１を構成するローラ部材２１ｂと一体成形されており、待機部分３７の外径はローラ部材２１ｂの外径より小さく形成されている。また待機部分３７にはバネ部材３８が挿入されローラ部材２１ｂの端部に固定されている。
【００５４】
また、誘導加熱装置１７の商品受台１９の端部には開口部３９が形成され、開口部３９を開閉する上下方向に移動可能な開閉部材４０が形成されている。図８は図４の矢視Ｃの図である。開閉部材４０は背面壁２４ａと前面壁２４ｅに上下方向に形成されたレール４１に沿って上下方向に移動可能である。
【００５５】
開閉部材４０は樹脂製であり、略中央部に上下方向に開口した開口部４０ａを備え、開口部４０ａには開閉部材駆動モータ４２とラックピニオン式に移動するように歯４０ｂが形成されている。
【００５６】
開閉部材駆動モータ４２は上部ローラ駆動モータ３２や下部ローラ駆動モータ２２と同じ空間部に配置されている。
【００５７】
以上のように構成された誘導加熱装置の搬出機構について、以下その動作、作用を説明する。
【００５８】
誘導加熱装置１７の上方から缶商品１８が投入され、缶商品１８の姿勢制御機構による動作後、加熱動作が行われ、適温に加熱した後、商品受台１９から缶商品１８を外部へ搬出する搬出機構による動作が行われる。
【００５９】
加熱動作時、下部ローラ２１が回転することで当接部３５が缶商品１８に当接して缶商品１８を回転（自転）させるとともに誘導加熱コイル２０に高周波電流を通電して缶商品１８を誘導加熱する。これによって一連の当接部３５が缶商品１８に当接するので缶商品１８を自転させることができる。
【００６０】
またこの時、搬出部材３３は下部ローラ２１の回転により挿入孔３３内に形成された溝３４との関係によって、初期位置である待機部分３７側に移動するように構成されており、搬出部材３３は溝３４や当接部３５から離脱して待機部分３７に誘導される。搬出部材３３は待機部分３７内でスリップ（空回り）しながら維持される。下部ローラ２１の回転によって、さらに側壁２４ｃ側へ移動しようとする搬出部材３３はバネ部材３８によって商品受台１９側に付勢されるので側壁２４ｃにかかる荷重を低減することができる。またこのバネ部材３８を備えることによって、搬出部材３３の破損を防止できる。
【００６１】
そして加熱動作が終了し、下部ローラ２１が停止すると、次に缶商品１８の搬出動作を行う。このとき、下部ローラ駆動モータ２２に逆通電し、下部ローラ２１は加熱時の逆回転を行う。これによって搬出部材３３は下部ローラ２１の待機部分３７から溝３４に沿って移動し倒置姿勢の缶商品１８に当接し倒置姿勢のまま商品受台１９上を押して行くことで滑らせて外部へ搬出する。
【００６２】
搬出部材３３は商品受台１９の端部まで移動すると、下部ローラ２１を加熱時と同じ方向に回転させて、搬出部材３３を初期位置である待機位置３７に移動させる。
【００６３】
よって加熱後の缶商品１８を自動的に外部へ搬出することができるので利用者は誘導加熱装置１７内に手を入れて取り出す必要がなく安全を確保することができる。また商品搬出後、搬出部材３３を待機位置３７に戻すことで、商品がユニット内に詰っているかどうかを制御することができ、所定時間の間に待機位置３７に戻らない場合は商品詰まりとして異常判断することができる。
【００６４】
次に、誘導加熱装置１７内に缶商品１８が投入される前の待機時は、開閉部材４０は開口部４０ａを閉じて商品受台１９に触れられず、異物等が侵入することがないようにしている。また、缶商品１８の投入時に誘導加熱装置１７外に缶商品の一部が誤って飛び出すことも防止するほか、加熱中の装置内空間を開放せず加熱効率を高める役割もある。
【００６５】
缶商品１８が投入されると、姿勢制御機構により倒置姿勢に維持され、加熱動作によって商品を加熱し、その後下部ローラ２１を駆動させて搬出部材３３を初期位置から移動開始させると同時に、開閉部材駆動モータ４２を駆動させて開閉部材４０をレール４１に沿って開いて適温に加熱した缶商品１８を搬出する。開閉部材４０は開閉部材駆動モータ４２の駆動により上下方向に形成した歯４０ｂとラックピニオン式により下方へ移動して開口部３９を開いて商品受台１９から商品を搬出する。
【００６６】
このとき、開口部３９には搬出部材３３が移動しており、開口部３９を搬出部材３３で塞ぐことになり、缶商品１８の搬出時に開口部３９から内部に手や異物を挿入されるのを防ぐことができる。
【００６７】
そして搬出部材３３が初期位置方向へ移動する前に、先に開閉部材駆動モータ４２を駆動させ開閉部材４０で開口部３９を閉じて、その後搬出部材３３を初期位置に戻すことで一連の動作の中で、商品受台１９内に手や異物が入るのを阻止することができる。また安全性を確保できる。
【００６８】
また、同じ空間内に駆動モータを配置し、排熱ファン２６を備えて排熱しているので駆動モータの発熱によるモータの信頼性低下を阻止することができる。
【００６９】
そして、上述した誘導加熱装置１７と商品取出口１６の高さ方向の配置関係により、缶商品１８を誘導加熱装置１７外に排出する排出機構は、斜め上方に向けて傾斜設置された誘導加熱装置１７に設けられる商品受台１９の面上を商品１８の長手方向に斜め上方に摺動させて移動させるように構成されている。すなわち、搬出機構の搬出部材３３は斜め上方に缶商品１８を押し上げながら移動し、最後には開口部３９より商品取出口１６内に缶商品１８を落下排出させることができる。
【００７０】
したがって、このような構成をとることにより、誘導加熱装置１７を商品取出口１６に対して相対的に下方となるように配置しても缶商品１８の排出は支障なく可能であり、これにより、通常の自動販売機ではデッドスペースとなっている商品取出口１６の下方空間を有効に活用して誘導加熱装置１７を備えることができる。このため、従来技術のように商品収納室１１ａに利用する有効な庫内スペースを割いて誘導加熱装置１７を設ける必要がなく、庫内スペースを商品収納室１１ａに最大限有効活用できる。
【００７１】
さらに、誘導加熱装置１７は外扉１２側の商品取出口１６の下方空間に収容するものであるため、現状一般的に使用される自動販売機の商品収納室１１ａを含めた庫内側の構成や商品取出口１６を含む外扉１２の構成をほとんど変更せずに、新たに、誘導加熱装置１７を備えて商品の急速加熱機能を有する付加価値の高い自動販売機を実現できるメリットがある。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、誘導加熱コイル２０と回転手段である下部ローラ２１とは所定の間隔Ｌをおいて離間した位置に配置されている構成のものを前提に説明したが、姿勢制御機構や搬出機構は、いずれもその機構そのものに特有の作用効果を有するものであるので、誘導加熱コイル２０と回転手段である下部ローラ２１の配置関係については、所定の離間関係にあるものでなくても構わず、誘導加熱コイル２０の領域と回転手段である下部ローラ２１の配設位置が重なり合うものでも組み合わせ構成が可能であり特有の効果を期待することができる。
【００７３】
次に、缶商品１８の温度を検知する温度検知手段である非接触式温度検知手段４３について説明する。
【００７４】
図４のように、前面壁２４ｅに非接触式温度検知手段４３を設置するホルダー４４をビス等で固定する。ホルダー４４内には非接触式温度検知手段４３（例えば赤外線センサー）が保持されている。
【００７５】
非接触式温度検知手段４３は商品受台１９の長手方向（幅方向）の略中間部で、下部ローラ２１近傍に配置されている。缶商品は下部ローラ２１に当接配置するので缶外径の大小にかかわらず缶商品と非接触式温度検知手段４３との距離はほぼ一定に保つことが出来る。したがって商品受台１９のどの位置に缶商品１８が倒置されても缶商品と一定の距離が保てるように配置することができる。
【００７６】
以上のように構成された誘導加熱装置の缶商品１８の検知手段について、以下その動作、作用を説明する。
【００７７】
商品受台１９に倒置姿勢に維持された缶商品１８は下部ローラ２１の回転により自転を行う。そして缶商品１８は非接触式温度検知手段４３によってその表面が所定温度になったことを検知したときに誘導加熱コイル２０への給電を停止し、回転駆動も停止される。したがって非接触式温度検知手段４３を下部ローラ２１近傍で商品受台１９の長手方向の略中間部に設置することで、缶商品の外径大小にかかわらず適温に加熱することができる。
【００７８】
次に、温度検知手段４３の測定温度に基づいて、加熱を制御する場合について説明する。
【００７９】
誘導加熱装置１７による加熱対象の缶商品１８が商品選択ボタン（図示しない）の押圧操作によって、商品収納室１１ａ内に約３０℃程度の中身飲料が劣化しない温度に保温されている缶商品１８が商品受台１９に搬送され、商品姿勢制御部材３０を動作させて缶商品１８を商品受台１９上に強制的に倒置姿勢に受容させる。この商品姿勢制御部材３０の動作中は、誘導加熱コイル２０には通電されず、加熱待ち時間としている。
【００８０】
また、この加熱待ち時間は誘導加熱コイル２０のコイル温度を下げるための安全保護としてでもあり、この間に温度検知手段４３で加熱前の缶商品１８の缶商品の表面温度を測定する。
【００８１】
この加熱待ち時間中の缶商品１８の表面温度は、約３０℃で、中身飲料温度とほぼ同一温度である。そして、商品姿勢制御部材３０の動作が初期位置に戻って終了すると、誘導加熱コイル２０に通電し、同時に缶商品１８を下部ローラ２１によって回転させる。
【００８２】
図１０のように、加熱を開始すると缶商品１８の表面温度は約６０℃に急上昇し、その後、温度上昇度は小さくなって、ほぼ温度上昇度は等しく維持される。温度検知手段４３によって測定すると、実際には測定誤差が生じ、測定温度にバラツキが生じる。このように缶商品の表面温度の測定に測定誤差が含まれる中で、中身飲料温度を適温（例えば約５５℃）に加熱するために、直接測定される缶商品の表面温度Ｔａと中身飲料温度Ｔｂとの相関を算出して適温に制御する必要がある。
【００８３】
そこで、誘導加熱装置１７の運転により、缶商品１８の表面温度と中身飲料温度との相関を検証するために、実験すると図１０のようになる。上述したように、温度測定には測定誤差が生じるため、０．１秒ごとに測定された缶商品の表面温度データを１０秒間隔で平均温度を算出、いわゆる最小二乗法による算出により、缶商品の表面温度の温度上昇度を表し、また中身飲料温度も同様に算出して中身飲料温度の温度上昇度を表すと図のようになることがわかる。
【００８４】
この検証実験により、加熱開始から約５秒後には、缶商品の表面温度の上昇度はほぼ一定になり、また中身飲料温度の温度上昇度と缶商品の表面温度の温度上昇度は、ほぼ同じ上昇度になる。
【００８５】
実際の缶商品１８の販売においては、中身飲料温度を直接検知することはできないので、上記の検証実験より、缶商品の表面温度と中身飲料温度との温度上昇度が加熱開始後、約５秒後以降はほぼ一定になることから、缶商品の表面温度の測定のみによって中身飲料温度を特定することができる。
【００８６】
そして図１０より、缶商品の表面温度の加熱開始時点ｔ０での缶商品の仮想表面温度Ｔ０を算出し、目標設定値となる中身飲料温度（例えば５５℃）と加熱前の中身飲料温度（例えば３０℃）との温度差（上昇必要温度）を缶商品の仮想表面温度Ｔ０に加えた缶商品の目標表面温度が、缶中身飲料温度が目標温度５５℃になったときの缶商品１８の表面温度となり、温度検知手段４３で検知した値が缶商品の目標表面温度になったとき、誘導加熱コイル２０の通電を停止する。
【００８７】
しかしながら、おでんのような具材が入った缶商品１８の場合には、回転しながら缶商品１８の表面温度の平均温度を測定した場合に、缶商品内の具材の温度が缶商品１８の表面温度に影響し、缶商品１８の表面温度が上昇、下降する場合が継続的に、もしくは突発的に発生する場合があり、最小二乗法による演算では、最小二乗法の缶商品の表面温度の温度上昇度が一定の値を示さず、結果として出来上がり温度にバラツキが発生してしまう。しかしながら、缶表面温度では上記のような現象となるものの、具材の影響を除けば、具材が入っていない場合と同様の温度上昇度と考えられ、実験データから缶商品１８の中身温度が目標温度になるまでの時間を測定し、加熱開始前の缶商品１８の表面温度から温度上昇度を算出することができ、加熱開始前の缶商品１８の表面温度を測定し、目標温度となる中身飲料温度との温度差を算出し、予測された缶商品１８の温度上昇度で割ることで、加熱時間を算出することができる。
【００８８】
次に、具材が入っている缶商品１８を加熱する制御方法についてについて説明する。
【００８９】
図１１、図１２において、予めオペレータは、温度上昇度設定手段４４により缶商品１８の温度上昇度を所定の温度上昇度Ａに設定する（ＳＴＥＰ１）。続いて、加熱時間補正手段４５により缶商品１８の加熱時間補正時間を所定の加熱時間補正時間Ｂに設定する（ＳＴＥＰ２）。
【００９０】
次に購入者により缶商品１８が選択され、誘導加熱装置１７の上方から缶商品１８が投入され、缶商品１８の姿勢制御機構による動作後の加熱動作について説明する。
【００９１】
加熱開始に先立ち、図１０における加熱待ち時間に、温度検知手段４３により缶商品１８の加熱開始温度Ｃを取り込み（ＳＴＥＰ３）、温度上昇度設定手段４４により設定した缶商品１８の温度上昇度Ａ、加熱時間補正手段４５により加熱時間補正時間Ｂ、加熱開始温度Ｃ、そして目標温度Ｄから加熱時間Ｅの演算を行う（ＳＴＥＰ４）。
【００９２】
次に加熱開始から加熱時間Ｅ経過したか判定を行い（ＳＴＥＰ５）、加熱経過しなければ、ＳＴＥＰ４へ戻り、経過していれば加熱を終了する（ＳＴＥＰ６）。
【００９３】
続いて、温度検知手段４３により加熱終了後の缶商品１８の表面温度を測定し、やけど等が懸念される限界温度以上かの判定を行い（ＳＴＥＰ７）、限界温度以上であれば、缶商品１８の搬出を行なわず、誘導加熱装置１７に保持し、温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正手段４５による誤設定があったことを故障表示し、次販売不可とする。限界温度未満であれば、誘導加熱装置１７から缶商品１８を払い出し、故障表示を解除し、次の販売に備える（ＳＴＥＰ８）。
【００９４】
また、温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正手段４５による誤設定があった場合には温度検知手段４３により誘導加熱装置１７に保持した缶商品１８の表面温度が安全と思われる安全温度以下となったかを判定し（ＳＴＥＰ９）、安全温度以下となった場合には缶商品１８を誘導加熱装置１７から缶商品１８を払い出し、缶商品１８以外の販売に備える（ＳＴＥＰ１０）。
【００９５】
以上のように、おでんのような具材が入った缶商品の場合には、缶商品１８毎の温度上昇度を自由に設定できる温度上昇度設定手段４４を設けることで、缶商品１８毎に自由に温度上昇度を入力することができる。代表的な温度上昇度のレベルを複数設け、複数あるレベルから設定する方式にしてもよい。
【００９６】
これによって、おでんのような具材が入った缶商品１８のように缶商品１８内の熱伝導率が異なるような場合においても、加熱開始前の温度が異なる場合においても、加熱前の缶商品１８の温度と目標温度の温度差を算出し、あらかじめ想定された缶商品１８の温度上昇度により加熱時間を算出するので、中身飲料温度を最適温度に加温することができ、多品種の缶商品１８に対応して安定的に加温することができる。
【００９７】
また、算出された加熱時間を補正する時間を設定し、記憶する加熱時間補正手段４５を設け、飲料毎に加熱時間補正時間を設定できるようにする。
【００９８】
これによって、オペレータの好みに応じて缶商品１８の出来上がり温度を補正することができる。代表的な加熱時間補正時間のレベルを複数設け、複数あるレベルから設定する方式にしてもよい。
【００９９】
また、温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正設定手段４５による加熱運転停止した際の温度検知手段４３による缶商品１８の表面温度の検知温度の平均値が、あらかじめ設定された限界温度になったとき若しくは超えたときは、加熱した缶商品１８を搬出せず、誘導加熱装置１７内に保持させる。
【０１００】
これにより、オペレータによる温度上昇度設定手段４４による缶商品の温度上昇度による設定ミス、加熱時間補正設定手段４５による加熱時間補正の設定ミスがあった場合に缶商品１８が非常に高温となってしまい、購入者にやけどを負わせてしまうことを防止することができる。
【０１０１】
この場合、オペレータによる温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正手段４５による設定ミスと判断し、次回の誘導加熱装置１７による販売を停止する販売停止表示４４を行い、対応する商品選択ボタン（図示しない）の操作を無効とし、故障表示（図示しない）を行う。
【０１０２】
これによってオペレータによる温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正手段４５による設定ミスを自動販売機管理者に知らせることができる。
【０１０３】
また、オペレータによる温度上昇度設定手段４４、加熱時間補正手段４５による設定ミスによる異常により、誘導加熱装置１７内に加熱した缶商品１８を保持するが、加熱運転停止した際の缶商品１８の表面温度の平均温度が、あらかじめ設定された限界温度になったとき若しくは超えたとき、加熱した缶商品１８を搬出せず、誘導加熱装置１７内に保持させた後、缶商品１８の表面温度の平均温度が、時間経過により、あらかじめ設定された安全温度になったときは、加熱した缶商品１８を払い出すとしたものである。
【０１０４】
これにより、オペレータによる温度上昇度設定手段、加熱時間補正手段による設定ミスがあり、商品が払い出されず、それ以降の販売が行えない状態においても、安全温度となった場合には、加熱した缶商品を払い出し、販売促進の低下を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように本発明にかかる缶商品の誘導加熱装置は、おでんのような具材が入った缶商品のように缶商品内の熱伝導率が異なるような場合においても、加熱前の温度が異なる場合においても、加熱前の缶商品の温度と目標温度の温度差を算出し、あらかじめ想定された缶商品の温度上昇度により加熱時間を算出するので、中身飲料温度を最適温度に加温することができ、多品種の缶商品に対応して安定的に加温することができ、自動販売機や携帯用缶加熱装置として広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施の形態１を示す缶商品の誘導加熱装置を備えた自動販売機の正面図
【図２】同実施の形態の自動販売機の縦断面図
【図３】同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の斜視図
【図４】同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の正面図
【図５】図４の矢視Ａの側面図
【図６】図４の矢視Ａの側面図
【図７】図４のＢ−Ｂ線の断面図
【図８】図４の矢視Ｃの平面図
【図９】同実施の形態の自動販売機における缶商品の誘導加熱装置の搬出機構を示す図
【図１０】同実施の形態の缶商品の表面温度と中身温度との関係を示す図
【図１１】同実施の形態の自動販売機におけるフローチャート
【図１２】同実施の形態の自動販売機におけるフローチャート
【符号の説明】
【０１０７】
１１  自動販売機本体
１７  誘導加熱装置
１８  缶商品
４３  非接触式温度検知手段（温度検知手段）
４４  温度上昇度設定手段
４５  加熱時間補正手段
【図１】
2010079810.tif 000003
【図２】
2010079810.tif 000004
【図３】
2010079810.tif 000005
【図４】
2010079810.tif 000006
【図５】
2010079810.tif 000007
【図６】
2010079810.tif 000008
【図７】
2010079810.tif 000009
【図８】
2010079810.tif 000010
【図９】
2010079810.tif 000011
【図１０】
2010079810.tif 000012
【図１１】
2010079810.tif 000013
【図１２】
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